ALAT INDUSTRI KIMIA Tujuan Pengajaran: Mahasiswa dapat mengenal dan memahami fungsi dan prinsip kerja alat-alat yang digunakan dalam proses industri kimia. Buku Ajar Chemical Process Equipment Selection and Design (Stanley M. Walas) Teknologi Kimia (G.Bernasconi et al/Lienda Handojo)

Silabus 1. Pendahuluan 2. Alat Transportasi 1. transportasi benda padat (conveyor, elevator, dsb) (1) 2. transportasi fluida (pipa, pompa, dsb) (2) 3. Alat Penggabungan 1. pencampuran (mixer) (3) 2. aglomerasi (4) 4. REDUKSI UKURAN PADATAN DAN KLASIFIKASINYA (5) 1. Sifat-Sifat padatan 2. Alat-alat Kominusi (Reduksi Ukuran) Padatan 2.1. Prinsip-Prinsip Kominusi 2.2. Alat-alat Kominusi 2.3. Operasi Peralatan dan Unit Kominusi 2.4. Estimasi Konsumsi Energi pada Alat Kominusi 3. Pengayakan dan Analisis Ayak 3.1. Pelaporan Hasil Ayakan 3.2. Alat-alat Pengayak 3.3. Estimasi Efisiensi Ayakan

5. PEMISAHAN CAMPURAN PADAT-CAIR (SLURP) (6) 1 5. PEMISAHAN CAMPURAN PADAT-CAIR (SLURP) (6) 1. Prinsip dan Alat-Alat Filtrasi 1.1. Jenis-jenis Filtrasi 1.2. Fakor-faktor yang berpengaruh dalam filtrasi 1.3. Pemilihan Filter 1.4. Klasifikasi Filtrasi 1.5. Jenis-Jenis Filter 6. PEMEKATAN LARUTAN DENGAN EVAPORASI 1. Evaporator: Prinsip Kerja dan Alat-alatnya 1.1. Pengurangan Kadar Air 1.2. Prinsip Kerja Evaporator 1.3. Jenis-jenis Evaporator 1.4. Pemilihan Jenis Evaporator 1.5. Falling Film Evaporator

Silabus 7. Alat Pertukaran Panas - perpindahan panas - alat penukar panas 8. Alat Pemisahan Terkombinasi - pengeringan - destilasi dan rektifikasi - ekstraksi - kristalisasi - sorpsi - penukar ion

Pendahuluan * Definisi Alat industri kimia adalah suatu peralatan yang digunakan dalam proses kimiawi atau mekanik dalam proses produksi industri kimia. * Faktor –faktor produksi yang penting dalam industri kimia: Tenaga ahli (ahli kimia,analis, sarjana kimia) Bahan-bahan Peralatan Energi untuk pengoperasian peralatan

Faktor-faktor produksi dalam industri kimia

Struktur dan Organisasi Industri Kimia

Sistem Peralatan Industri Kimia Peranan peralatan pada bagian produksi kimia: untuk terjadinya proses pengolahan bahan baku berdasarkan hukum teknologi kimia, sehingga bahan dan produk dipengaruhi hanya dengan cara yang dikehendaki selama proses berlangsung. Berdasarkan proses produksi peralatan dibagi menjadi tiga golongan utama: Peralatan untuk pengangkutan bahan yang akan diproses (truk, traktor, conveyor, pompa) Peralatan untuk persiapan dan penanganan akhir dari bahan yang diproses (mixer,destilator,ekstraktor, dll) Peralatan tempat berlangsungnya reaksi kimia (reaktor: batch, continuos)

Sistem Peralatan Industri Kimia Diskripsi/Jenis Sistem Peralatan Perancangan Dan Penataan Sistem Peralatan Jenis Operasi Sistem Peralatan Diskripsi/Jenis Sistem Peralatan Standardisasi Sistem Peralatan

Sistem Peralatan Industri Kimia Jenis Operasi Sistem peralatan -Instalasi kontinyu, sistem peralatan yang bekerja secara kontinyu dan menghasilkan produk secara berkesinambungan. Selama proses berlangsung tidak terjadi perubahan temperatur, tekanan, konsentrasi, dan besaran lain disetiap tempat. -Instalasi tak kontinyu, sistem peralatan yang bekerja tidak kontinyu dan menghasilkan produk secara berurutan. Selama proses berlangsung terjadi perubahan secara periodik terhadap temperatur, tekanan, konsentrasi, dan besaran lain. - Instalasi kombinasi, penggabungan instalasi kontinyu dan tak kontinyu.

Simbol alat industri kimia Heat exchanger Pompa sentrifugal conveyor Belt conveyor kondensor Pompa rotary Storage tank Pompa reciprocating Reboiler Liquid separator kompresor column

Sistem Peralatan Industri Kimia 1. Standardisasi sistem peralatan Proses standardisasi untuk ukuran, perlengkapan, dan material dari alat-alat industri yang digunakan sehingga akan mempermudah dalam pembuatan, penginstalan, dan penggantian peralatan. 2. Perancangan dan Penataan sistem peralatan Dasar-dasar yang penting untuk perancangan dan penataan sistem peralatan: Persyaratan dari segi proses ( temperatur, tekanan, sifat korosi dari bahan proses) Persyaratan keselamatan kerja persyaratan pelestarian lingkungan persaratan proses yang ekonomis.

PENYIMPANAN Penyimpanan bahan tergantung dari sifat masing-masing bahan. Proses penyimpanan bisa pada : - Permulaan proses (bahan kayu) - Tengah-tengah proses (bahan antara) - Akhir proses (bahan jadi) Ukuran alat penyimpan tergantung pada kebutuhan proses. Bahan yang disimpan tergantung dari kapasitas pabrik dan mudah atau sukarnya didapat bahan tersebut. Biasanya bahan baku cukup untuk 1 bulan operasi. Penyimpanan bahan baku dapat dilakukan dengan dua cara, yakni : 1. Di luar (outdoor) 2. Di dalam (in door)

Penyimpanan di luar Syarat-syarat agar suatu bahan bisa disimpan di luar, yakni : - Tidak rusak oleh panas dan hujan (atmosfer) - Cukup dengan perlindungan yang sedikit - Membutuhkan biaya yang lebih murah Contoh penyimpanan di luar, yakni : - Pabrik nitrogen dari udara - Bahan baku sulfur - Kayu untuk membuat kokas, di luar tambah kering dan terkena hujan ada bahan yang bisa terekstraksi Untuk bahan yang rusak karena atmosfer, harus disimpan di dalam.

Penyimpanan di dalam Penyimpanan di dalam bisa dipakai untuk menyimpan bahan padat, cair, dan gas. A. Penyimpanan bahan padat Penyimpanan bahan tidak boleh dilakukan dengan sembarangan, tetapi harus dilakukan dengan cara-cara benar. Bahan yang disimpan harus mendapat perlakuan sebagai berikut : - Bahan tersebut harus dilindungi. - Bahan harus disimpan dalam gudang dan dalam wadah-wadah sesuai dengan jenis bahan yang disimpan. - Pengambilan bahan dari atas. - Untuk penyimpanan dari atas dan pengambilan dari bawah, maka digunakan belt conveyor. - Bila jumlahnya sedikit, maka digunakan alat “Industrial truck”.

Penyimpanan bahan cair Penyimpanan bahan cair bisa dilakukan di luar maupun di dalam ruangan. Penyimpanan dalam “Bulk” atau wadah yang bersifat terbuka atau tertutup. Bentuk tangki biasanya mempunyai penampang lintang berupa lingkaran. Untuk bentuk tangki perlu memperhatikan tekanan uap, ini sangat tergantung sifat zat cair yang disimpan dan hal tersebut akan mempengaruhi perhitungan tebal dan bentuk tangki. biasanya disimpan dalam tangki yang berbentuk silinder. Posisi tangki bisa dipasang horizontal maupun vertikal.

Bahan tangki biasanya terbuat dari carbon steel, monel, baja (steel), dan stainless steel. Tangki vertikal biasanya diletakkan di luar ruang bangunan, sedangkan untuk tangki horizontal bisa diletakkan di luar maupun di dalam ruangan. Tangki bisa juga ditanam di dalam tanah. Apabila dalam bentuk dicairkan maka banyak dipakai tangki berbentuk bola. Dipakai tangki berbentuk bola mempunyai maksud agar perlindungan terhadap suhu lebih baik karena bentuk permukaannya lebih sedikit menerima panas dari luar. Tangki berbentuk bola biasa ditaruh di luar ruangan. Untuk membuat tangki berbentuk bola lebih sulit daripada bentuk lainnya, sehingga ini merupakan kelemahan pemakaian tangki berbentuk bola. Kesulitan terletak pada pengelasan bahan baja supaya menjadi bentuk bola tersebut.

Penyimpanan bahan gas / Gas holders Ada tempat penyimpan gas yang bisa mengatur sendiri yang disebut “Gas holder”, digambarkan sebagai berikut :

Alat Transportasi Pengertian, dalam industri kimia transportasi merupakan proses pengangkutan bahan mentah dan energi dalam jumlah besar ke pabrik dan ke dalam peralatan, atau pengankutan produk-produk dan limbah ke luar pabrik. Berdasarkan keadaan agregat dari bahan, transportasi dibedakan: transportasi bahan padat dan transportasi fluida (cair dan gas).

Transportasi benda padat Dalam industri kimia digolongkan atas: Portable Power Driver Conveyor Alat pemindah yang bekerja secara tidak kontinyu dan dapat dikendalikan (truk, traktor) Mechanical Conveyor a. Pengangkutan dengan gaya berat b. Pengangkutan getar (vibrating conveyor) c. Pengangkutan spiral (screw conveyor) d. Pengangkut rantai (chain conveyor) e. Pengangkutan keranjang (Bucket conveyor) f. Pengangkut sabuk (belt conveyor) g. Pengangkut pelat (plate conveyor) h. Pengangkut rol (gravity roller conveyor) Pengangkut pneumatik (Peneumatik conveyor)

Pengangkutan dengan gaya berat Prinsip: Benda yang diangkut jatuh karena gaya berat yang melalui pipa atau kanal (vertikal atau miring). Sudut kemiringan harus lebih besar dari pada sudut lereng bahan. Teknik kerja: Pengumpan dapat dilakukan dengan cara manual melalui alat penakar (pengumpan baling-baling putar=rotary vane feeder). Dengan perputaran bahan dialirkan ke bawah. Jumlah bahan yang diangkut diatur melalui kecepatan putaran baling-baling. Penggunaan: Untuk jarak pengangkutan yang pendek dan curam, misalnya antara bejana penyimpanan bahan dan mesin penggiling. Pengumpan baling-baling putar

Pengangkutan getar (vibrating conveyor) Prinsip: Suatu selokan/kanal yang horisontal atau sedikit miring diatas pegas dan digetarkan ke arah horisontal listrik. Dengan cara ini, bahan didalam kanal akan bergerak maju Penggunaan: Untuk bahan yang dapat ditabur (serbuk). Jarak pengangkutan bisa mencapai 20 meter. Untuk bahan yang menimbulkan debu dipakai kanal tertutup. Jumlah bahan dapat diatur dengan penggerak listrik. Pengangkut getar

Pengangkutan spiral (screw conveyor) Prinsip: Bahan diangkut dalam kanal yang tertutup atau terbuka oleh spiral yang berputar. Bahan bergerak maju ke arah memanjang (horisontal). Teknik kerja: Pengisian bahan yang berlebihan bisa menyebabkan penymbatan, tidak cocok untuk bahan yang lembab. Penggunaan: Sebagai alat penakar, pengumpan, dan dan pengeluaran dari bahan yang dapat ditaburkan. Jarak pengangkutan sekitar 10-15 meter, arah pengangkutan horisontal atau miring. Arah pengangkutan dapat dibalik, jumlah bahan dapat diatur dengan mudah. Pengangkut spiral

Pengangkut rantai (chain conveyor) Prinsip: Dalam kanal yang tertutup terdapat rantai melingkar yang bergerak. Gerakan rantai menyebabkan bahan terangkut. Penggunaan: Terutama untuk bahan berbentuk halus sampai kasar. Pengangkutan bisa menempuh jarak yang jauh. Arah pengangkutan horisontal atau miring. Pengangkut rantai

Pengangkutan keranjang (bucket conveyor) Prinsip: Pada suatu rantai melingkar dipasang mangkok/keranjang pada jarak tertentu. Mangkok tersebut dipasang secara kaku atau bisa bergoyang. Dengan mangkok ini bahan diangkut. Penggunaan: Terutama digunakan untuk mengangkut potongan yang kecil hingga besar. Penganngkutan bisa menempuh jarak yang jauh. Pada pengangkut dengan mangkok yang pemasangannya bergoyang, pengangkutan dapat dilakukan ke segala arah. Pengangkut keranjang

Pengangkut sabuk (belt conveyor) Prinsip: Bahan dibawa di atas sabuk melingkar yang bergerak. Sabuk dapat berbentuk datar atau berupa cekung dengan bahan yang terbuat dari karet, bahan sintetis, atau logam. Penggunaan: Sabuk berbentuk cekung digunakan untuk mengangkut bahan berbentuk serbuk halus, potongan halus dan kasar. Sabuk datar digunakan untuk mengangkut benda potongan. Pengangkutan dapat menempuh jarak yang jauh. Arah pengangkutan horisontal atau sedikit miring. Pengangkut sabuk datar Pengangkut sabuk cekung

Pengangkut pelat (plate conveyor) Prinsip: Pada sepasang rantai melingkar yang bergerak, dipasang pelat-pelat dari kayu aatau logam yang mengangkut bahan. Pelat dipasang berdekatan. Penggunaan: Hanya untuk benda potongan. Pengangkutan dapat menempuh jarak yang jauh. Arah pengangkutan horisontal atau sedikit miring. Pengangkut pelat

Pengangkut rol (gravity roller conveyor) Prinsip: Di atas suatu lintasan (yang berputar bebas atau yang diputar dengan penggerak) dipasang rol-rol dalam jarak yang dekat. Gaya yang digunakan untuk mengangkut adalah gaya berat benda yang diangkut atau gaya yang timbul karena rol diputar. Penggunaan: Hanya untuk benda potongan. Bisa dipakai sebagai alas pengangkut jarak jauh. Arah pengangkutan horisontal atau sedikit miring.

TUGAS Cari alat transportasi padatan/fluida yang digunakan di industri kimia : Tuliskan: Bahan padat/fluida dan kapasitasnya Ukuran bahan/kriteria bahan Nama alat transportasi Prinsip kerja alat Ukuran alat Jelaskan mengapa dipilih alat tersebut (analisis).